郑淑琳， 石玉涛， 叶乃兴， 张群峰， 王飞权， 李远华， 张 渤， 吴邦强

(1.武夷学院茶与食品学院/茶叶福建省高校工程研究中心/武夷学院茶叶科学研究所，福建武夷山 354300；2.福建农林大学园艺学院，福建福州 350002； 3.中国农业科学院茶叶研究所，浙江杭州 310008；4.福建省武夷山生物研究所，福建武夷山 354300)

茶是世界上最受欢迎的三大天然饮料之一。茶叶因含有多种营养成分和具有抗氧化、降血糖、降血脂等保健功效，被誉为21世纪最具生命力的健康饮料。茶树是重要的经济作物之一，我国茶园面积和茶叶产量均居世界首位，茶产业已成为我国重要的扶贫和富民产业。茶树种质资源是茶树品种改良和新产品开发的物质基础，是保障种业安全的战略性资源。我国是茶树的起源地，茶树种植区域广阔，种质资源异常丰富。遗传多样性是决定物种发生、进化、选择、重组和创新的物质基础。开展植物种质资源遗传多样性研究，有助于把握植物种质资源收集和保存的方向，明确不同类型间的亲缘关系，构建核心种质库，开发利用种质的优良特性。相关学者从农艺性状、品质性状、分子标记等方面对茶树种质资源的遗传多样性进行了研究。牛素贞等对144份贵州省古茶树种质资源的树型、树姿、叶形等10个形态特征性状进行了变异系数、多样性指数、聚类分析和因子分析。王飞权等利用主成分分析和聚类分析，对42份武夷名丛茶树资源生化成分的多样性进行研究，筛选出一批高茶多酚、高咖啡碱等生化成分的特异种质。

矿质元素是人体正常生长发育必需的成分，人体缺乏矿质元素容易造成“隐性饥饿”。茶叶作为一种广受欢迎的健康饮料，是人体获取矿质营养的来源之一。矿质元素在茶树初级和次级代谢过程中发挥重要作用，对茶树生长和茶叶品质有重要影响。近年来，相关学者基于矿质元素对小麦、燕麦、水稻等作物的遗传多样性进行了研究和分析，但关于茶树种质资源矿质元素遗传多样性方面的研究较少。石玉涛等对武夷山茶区特色茶树资源武夷名丛矿质元素含量的研究发现，28份武夷名丛茶树种质资源中18种矿质元素含量存在较为丰富的遗传变异性。郑淑琳等对34份主要乌龙茶种质资源矿质元素含量特征的初步研究也发现34份乌龙茶种质资源中矿质元素含量变异丰富，平均变异系数为31.84%，平均遗传多样性指数为1.91。相关研究主要针对乌龙茶种质资源，绿茶、红茶、白茶类种质资源材料涉及较少，对茶树种质资源矿质元素多样性的分析尚不够系统全面。本研究采用等离子体发射光谱仪测定61份国内主要茶树种质资源矿质元素含量，分析不同茶树种质资源矿质元素含量的差异与多样性，以期为茶树种质资源的开发利用和茶树新品种的选育提供理论依据。

供试的61份茶树[(l.) o. kuntze]种质种植于武夷学院茶树种质资源圃。基本信息见表1。

表1 茶树种质材料基本信息

试验地位于福建省武夷山市(27°44′20″n，117°59′51″e)，该地属中亚热带季风湿润气候区，年平均气温为18.0 ℃左右，年平均降水量约2 000 mm，年平均相对湿度为80%左右。土壤类型为黄壤土，土壤有机质含量为9.21 g/kg，ph值为4.80，全氮含量为1.30 g/kg，全磷含量为0.90 g/kg，全钾含量为10.11 g/kg，速效氮含量为140.52 mg/kg， 速效磷含量为12.56 mg/kg，速效钾含量为 120.49 mg/kg。每份种质种植小区长20.0 m、宽1.8 m，株数为150株，树龄为5年生。试验地立地条件和肥水管理一致。

1.3.1 样品制备 2018年4月于武夷学院茶树种质资源圃采集供试的61份茶树种质鲜叶原料，每份种质从种植小区中随机选择60株以上茶树，随机采摘1芽2叶新梢，重复3次。微波杀青固样，烘干、粉碎后过40目筛，取筛下样，置于-20 ℃冰箱中保存备用。

1.3.2 样品处理 准确称取1.000 0 g样品置于消煮管中(每个样品平行取3份)，参照石玉涛等的方法对样品进行消解处理。

1.3.3 矿质元素含量测定 参照王洁等的方法，采用等离子体发射光谱仪(icp-oes)测定钾(k)、磷(p)、硫(s)、钙(ca)、镁(mg)、锰(mn)、铝(al)、铁(fe)、钠(na)、锌(zn)、铜(cu)、钡(ba)、硼(b)、钛(ti)、镍(ni)、铬(cr)、钴(co)、硒(se)等18种矿质元素的含量。

采用microsoft excel 2019和 ibm spss statistics 26.0软件进行数据处理和统计分析；采用tbtools软件绘制热图并进行层次聚类(hca)分析，聚类方法采用完全连接(complete- age)法，距离为欧氏距离；多样性指数(′)为shannon-wiener指数，计算公式为多样性指数(′)=-∑ln，其中为某性状第个代码出现的频率；改良潜力=(-)/×100%，式中：为测定指标最高含量，为测定指标平均含量。

从表2可以看出，供试的61份茶树种质均含有丰富的矿质元素，不同矿质元素含量具有显著差异。5种大量矿质元素中，以k的平均含量最高，为 9 772.61 mg/kg，mg的平均含量最低，为 899.94 mg/kg；13种微量矿质元素中，以mn的平均含量最高，为550.78 mg/kg，se的平均含量最低，为0.27 mg/kg。18种矿质元素含量的平均遗传多样性指数为1.98，表明供试的61份茶树种质各矿质元素含量遗传差异大，具有较为丰富的遗传多样性。18种矿质元素含量平均变异系数为30.79%，表明供试的61份茶树种质的18种矿质元素含量存在丰富的变异类型，具有较大的选择范围。不同茶树种质矿质元素含量具有不同程度的改良潜力，ti含量改良潜力最大，为262.40%，s含量改良潜力最低，为36.30%，fe、co、al、ni含量的改良潜力较高，分别为228.54%、175.81%、133.26%、102.76%。对18种矿质元素含量进行正态分布检验(shapiro-wilk检验)，结果显示，p、s、ca、mg、mn、zn、cu、ba、b、se等10种元素含量呈正态分布(>0.05)，表明这10种元素含量在61份茶树种质的大部分材料中处于平均水平；k、al、fe、na、ti、ni、cr、co等8种元素含量呈正偏态分布(